基于闭环响应特性的PID参数调节方法

来源：信息与控制杂志2014年第6期北京时间：

作者：刘坤, 朱志强, 王峰, 杜恺, 韩建达

摘要：针对控制系统设计中，物理系统的模型辨识误差对控制系统性能的影响问题，提出了一种基于闭环响应特性的PID（proportional-integral-derivative）控制器参数调整方法．首先分析了PID控制器自身的频域特性，并提出了PID特征频率的概念，从而建立了PID参数和PID控制系统频域特性之间的联系．在此基础上，提出了基于系统闭环响应特性的PID参数调整准则．这些调整准则的优点在于：在应用这些准则对PID控制系统进行调整时，所依据的是系统的闭环响应特性，而不需要被控对象的系统模型．采用本文所提方法，对典型被控系统模型进行了控制器的仿真设计． 仿真结果表明，所设计控制系统，其阶跃响应快速且无超调，同时具有良好的扰动抑制能力．仿真结果验证了这套调整准则的有效性．

关键词：PID控制, 特征频率, 频率特性, 闭环响应, 频域分析